(57)【要約】本発明は、都市および郊外のルート、サーキット、レーストラックなどの道路ルート上でユーザが車両を運転するために、該道路ルートを出発地点から到着地点まで分析、計測、および自動分類するシステム（Ｓ）に関し、当該システムは、地形情報、地図情報、トポノミー情報などを含む道路地図、これらの道路ルートの分析、計測および分類規則などの、処理対象のデータベースの記憶手段と、記憶手段に機能的に接続された制御論理ユニットであって、処理対象のデータに基づいて、出発地点から到着地点まで運転するための描画マップを決定して出力する推論型の計算プログラムを含む当該データの処理手段を備える、制御論理ユニットと、を備える。本発明は、当該システムの動作方法にも関する。
2019529945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
都市および郊外のルート、サーキット、レーストラックなどの道路ルート上でユーザが車両を運転するために、該道路ルートを出発地点から到着地点まで分析、計測、および自動分類するシステム（Ｓ）であって：
地形情報、地図情報、トポノミー情報などを含む道路地図、これらの道路ルートの分析、計測および分類規則などの、処理対象のデータベースの記憶手段（１）と、
前記記憶手段（１）に機能的に接続された制御論理ユニット（２）であって、前記処理対象のデータに基づいて、前記出発地点から前記到着地点まで運転するための描画マップを決定して出力する、推論型の計算プログラムを含む当該データの処理手段を備える、制御論理ユニット（２）と、を備えるシステム（Ｓ）。
【請求項２】
前記ユーザが前記道路ルートに沿って運転している間に当該ユーザに知らせることができる、前記描画マップへの発音信号の関連付け手段（３）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のシステム（Ｓ）。
【請求項３】
ディスプレイなどの、前記描画マップの表示およびインタフェース手段（４）を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のシステム（Ｓ）。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム（Ｓ）によって実行される、都市および郊外のルート、サーキット、レーストラックなどの道路ルート上でユーザが車両を運転するために、該道路ルートを出発地点から到着地点まで分析、計測、および自動分類する方法であって、以下のステップ：
０．前記道路ルートを自動的に計測および分類するための第１のモードおよび第２のモードを選択する、前記システム（Ｓ）の構成段階のステップと；
１．第１の計算モードが選択された場合、頂点の集合（Ｖ）および弧の集合（Ｅ）で定義される開始グラフ（Ｇ）の基礎となる、道路地図上のバウンディングボックスを選択し、前記道路地図は、一組の地理座標Ｃ１（ｌａｔ１，ｌｏｎ１）およびＣ２（ｌａｔ２，ｌｏｎ２）を選択することによって前記道路ルートに対応するステップと；
２．前記開始グラフ（Ｇ）の前記頂点の集合（Ｖ）から、前記バウンディングボックス内に含まれるすべての頂点を含む頂点の部分集合（Ｖ１）を選択することにより、前記開始グラフ（Ｇ）から、頂点の部分集合（Ｖ１）および弧の部分集合（Ｅ１）によって定義されるサブグラフ（Ｇ１）を抽出し、
V1 = {v(lat,lon)∈ V: lat≦lat1 かつ lon≧lon1 かつ lat≧lat2 かつ lon≦lon2}とし、
前記開始グラフ（Ｇ）の前記弧の集合（Ｅ）から、前記頂点の部分集合（Ｖ１）に含まれるすべての頂点を接続する弧の部分集合（Ｅ１）を選択し、
E1 = {e(v1, v2)∈ E: v1 ∈ V1 かつ v2 ∈V1}とするステップと；
ａ．前記頂点の部分集合（Ｖ１）の各頂点に対して第１のモードが選択された場合は、ルート決定アルゴリズムによって、前記頂点の部分集合（Ｖ１）の任意の他の頂点に到達するための可能な経路を計算し；第２のモードが選択された場合は、道路ルートの前記出発地点と一致する出発頂点を、前記道路ルートの前記到着地点と一致する到着頂点に接続し、各々が始点Ａおよび終点Ｂを有する弧の集合を含む経路を計算するステップと；
ａ１．前記弧をセグメントに変換するステップと；
ｂ．前記ステップａで計算された前記経路を、前記セグメントを含む折れ線に変換するステップと；
ｃ．前記折れ線の前記セグメントを正規化し、均一な折れ線を有するように、すなわち同程度の長さのセグメントで構成されるように、前記セグメントを等しい長さの部分に分割するステップと；
ｄ．前記折れ線の各セグメントに、長さおよび各セグメントと子午線との間の角度を関連付け、各セグメントの前記始点Ａおよび前記終点Ｂを平面上に投影し、平面上の２つの直線間の角度γの計算に既知の公式を適用し：
【数１】
2019529945.tif 000014
ここで、ｍおよびｍ’は、２つの連続するセグメントの角度係数であり、正の値を有する角度は右カーブに対応し、負の値を有する角度は左カーブに対応し、ゼロ値の角度は同じ直線に属する２つの直線セグメントに対応するものであり、折れ線のすべてのセグメントについてγ角度を計算し、折れ線を構成するすべてのカーブと直線を個別化し、すべての右カーブを含むトラックの第１のセットと、すべての左カーブを含むトラックの第２のセットと、すべての直線を含むトラックの第３のセットとを出力するステップと；
ｅ．前記道路地図の実現に起因して前記トラックのグループに存在するエラーを補正するステップと；
ｆ．ステップｅから得られた正しいトラックのグループを分析し、トラックの長さ、湾曲度、曲率半径、および２つのカーブを区切る直線の長さによって与えられる２つのカーブ間の距離を評価し、トラックの各々に予備的な注意事項を割り当てるステップと；
ｇ．前記予備的な注意事項の一貫性を確認し、最終的な注意事項を作成するステップと；を含む、方法。
【請求項５】
前記ステップｂは、以下のサブステップ：
ｂ１．前記折れ線の各セグメントの長さを、前記始点Ａの空間座標と前記終点Ｂの空間座標との間の測地線として下記式により計算し：
【数２】
2019529945.tif 000015
ここで、Δφは、前記始点Ａと前記終点Ｂとの間の緯度差であり、Δｌｏｎは、前記始点Ａと前記終点Ｂとの間の経度差であるサブステップと、を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ステップｃは、以下のサブステップ：
ｃ１．セグメント長を評価するサブステップと、
ｃ２．前記長さが所定の閾値、例えば１８ｍよりも大きい場合、前記セグメントを１８ｍ以下の長さのセグメントに分割するサブステップと、を含む、請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記ステップｅが以下のサブステップ：
ｅ１．検証すべきトラックを選択し、前のトラックも次のトラックもない場合はエラー補正を実行しないが、前のトラックおよび次のトラックがある場合はサブステップｅ２が生じるサブステップと；
ｅ２．タイプ１のエラー、すなわち、直線の後に４ｍ〜８ｍの間の曲率半径を有する右カーブまたは左カーブが続き、その後に別の直線が続くエラーの存在を確認し、エラーが存在する場合は、ジグザグを形成する２つの曲線を、第１の直線の最初の部分と第２の直線の最後の部分とを接合する新しいセグメントと置き換えることによって補正し、その後のトラックを分析して、エラーが存在しない場合はサブステップｅ３が生じるサブステップと；
ｅ３．タイプ２のエラー、すなわち、右または左カーブの後に反対向きの小さなカーブが続き、その後に最初のカーブと同じ向きのカーブが続くエラーの存在を確認し、エラーが存在する場合は、最初のカーブと最後のカーブとを接続して反対向きのカーブを削除することによって補正し、その後のトラックを分析して、エラーが存在しない場合はサブステップｅ４が生じるサブステップと；
ｅ４．タイプ３のエラー、すなわち、同じ直線に属する前のセグメントと次のセグメントとがゼロを超える角度を形成する数メートルのセグメントが存在するエラーを確認し、エラーが存在する場合は、前のセグメントと次のセグメントとを接続して中央のセグメントを削除することによって補正し、その後のトラックを分析して、エラーが存在しない場合はサブステップｅ５が生じるサブステップと；
ｅ５．タイプ４のエラー、すなわち、直線の後に約４．５ｍの左カーブが続き、その後に１０ｍ〜３０ｍの間の範囲の直線が続き、その後に約４．５ｍの右カーブが続くエラーの存在を確認し、エラーが存在する場合は、最初の直線セグメントと最後の車線復帰カーブの次のセグメントとを接続することによって補正し、その後のトラックを同様に分析するサブステップと；
を含むことを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ステップｆが以下のサブステップ：
ｆ１．トラックの種類を確認し、カーブトラックの後に別のカーブトラックが続く場合は、サブステップｆ２を実行し、カーブトラックの後に直線トラックが続き、その後に別のカーブトラックが続く場合は、サブステップｆ３を実行し、次のトラックがない場合は、サブステップｆ１を終了するサブステップと；
ｆ２．それらのカーブが反対向きである場合は、２つの反対向きのカーブに対して２つの注意事項を付与し、２つのカーブが同じ向きである場合は、サブステップｆ２１を実行するサブステップと；
ｆ２１．対応するトラックの曲率半径、湾曲度、長さおよび角度の値に基づいてカーブを評価し、カーブが統合可能である場合、すなわち、所定の基準と表に従ってそれらを融合して単一の曲線を実現できる場合は、サブステップｆ２２を実行し、カーブが互いに連結されている場合、すなわち、それらが統合不可能であり、それらの間に設定値よりも小さい距離が存在する場合は、サブステップｆ２３を実行し、カーブが連結されていない場合、すなわち、カーブの間に延在線または直線が存在する場合は、サブステップｆ２４を実行するサブステップと；
ｆ２２．連結により得られた２つのトラックを属性「トラック」に割り当てることによって新しい注意事項を作成するサブステップと；
ｆ２３．カーブが互いに連結されている場合は、各カーブトラックに１つずつ、２つの注意事項を作成し、第２の注意事項に属性「次の注意事項」を割り当てることによってそれらを互いに連結するサブステップと；
ｆ２４．カーブが連結されていない場合は、各カーブに１つずつ、２つの個別の注意事項を作成するサブステップと；
ｆ３．カーブが反対向きである場合は、２つの対向曲線に対して２つの注意事項を作成し、延在部について１つの注意事項を作成し、２つのカーブが同じ向きを有する場合は、そのような延在部を所定の規則によって評価するためにサブステップｆ３１を実行し、延在部が長い場合、すなわち延在部の長さが２０ｍを超える場合は、２つの曲線が完全に連結解除されて延在部によって区切られているものとし、各カーブに１つずつ、延在部に１つ、３つの別々の注意事項を作成し、延在部が短い場合、すなわち延在部の長さが２０ｍ以下である場合は、２つのカーブを評価するためにサブステップｆ３２を実行するサブステップと；
ｆ３２．２つのカーブを評価し、それらが単一のカーブを形成するように統合可能である場合は、サブステップｆ３３を実行し、それらのカーブが連結されている場合は、サブステップｆ３４を実行するサブステップと；
ｆ３３．第１のカーブトラック、次の延在部のトラック、および第２のカーブトラックをマージし、次いで３つのマージされたトラックを削除することによって、新しい注意事項を作成するサブステップと；
ｆ３４．各カーブトラックに１つずつ、２つの注意事項を作成し、第２の注意事項に属性「次の注意事項」を割り当てることによってそれらをマージし、カーブが連結されていない場合は、サブステップｆ３５を実行するサブステップと；
ｆ３５．各トラックに１つずつ、３つの個別の注意事項を作成するサブステップと；
を含むことを特徴とする、請求項４から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記ステップｇが以下のサブステップ：
ｇ１．前のステップｆからの予備的な注意事項を評価し、延在部の注意事項とカーブの注意事項とを区別するサブステップと；
ｇ２．注意事項が延在部に関するものである場合は、該延在部を評価し、それが１００ｍ未満である場合はそれを削除し、それが１００ｍ超である場合は予備的な注意事項を最終的な注意事項にするサブステップと；
ｇ３．注意事項がカーブに関するものである場合は、注意事項の評価ステップを実行してそれを最終的な注意事項に分類するサブステップと；
を含むことを特徴とする、請求項４〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記車両の運転中に、前記最終的な注意事項を指示するステップを含み、該ステップでは、車両の位置に関連する注意事項を指示する瞬間が計算される、請求項４から９のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路ルートの分析、計測および自動分類システムに関する。
【０００２】
本発明はまた、当該システムの動作方法に関する。
【０００３】
より具体的には、本発明は、道路ルートの分析、計測および分類、ならびにそれに続く道路ルートの進行の認識、特には、都市もしくは郊外のルート、または任意の他のタイプのルートを構成する屈曲部および直線道路区間の進行を認識するために研究されて実現された上述のタイプのシステムであって、自動車運転手、トラック運転手、オートバイ乗り、自転車乗り、カーレーサー、法執行機関および救助隊などの、道路を走行するあらゆるタイプの交通手段のドライバーの安全性を高めるためのシステムに関する。
【０００４】
以下、本明細書では、サーキット、トラックまたはルートの自動認識に関して説明するが、同じことがこの特定の用途に限定されると考えられるべきではないことは明らかである。
【背景技術】
【０００５】
周知のとおり、カーレース、オートバイレースまたは自転車レース、ラリーレースのパイロットは、通常、レースの開始前にサーキットの偵察を行う。これは、レース中により安全にカーブすることを目的として、明確に定義された形式を使用して、レースルートを説明する「注意事項」を取得するためである。
【０００６】
現在、採用されている方法は、完全に手作業である。
【０００７】
特に、レース前の数日間に、パイロットおよび副パイロットは、いわゆる「観光」速度と呼ばれる低速度でサーキットの偵察ツアーを繰返し行う。
【０００８】
これらのツアー中、パイロットは、自身の経験と知識に基づいて、副パイロットに注意事項を口述し、副パイロットは、機内のノートに手作業で転記してレースルート全体を完全に記述する。
【０００９】
特に、これらの注意事項には３種類のデータが含まれる：カーブの曲率半径、カーブ間の距離、「延在部」とも呼ばれる直線道路区間の長さ、そして大きな凹凸または勾配変化である。
【００１０】
カーブに関しては、それらの難易度に基づいて０〜９の数値で分類されており、０値は、ヘアピンカーブのような非常に低速で困難なカーブであり、９値は、高速でごく僅かなカーブを含む実質的な直線区間に対応する。
【００１１】
これら２つのデータに加えて、副パイロットがパイロットに注意事項を指示しなければならない速度を決定し、したがって道路ルートに関する情報を知るために聴取しなければならない、ユニオンサインを追加することができる。
【００１２】
関連するユニオンサインは多く、主なものは以下の通りである：右カーブを示す文字「Ｄ」；左カーブを示す文字「Ｓ」；等しい値の通常のカーブよりも容易に取られ得るカーブを示す「＋」サイン；等しい値の通常のカーブよりも難しいカーブを示す「−」サイン；カーブの直後に別のカーブが続くことを示す記号「ＣＯＮ」；カーブと次のカーブとの間に１０〜２０メートルの範囲の距離があることを示す文字「Ｅ」；カーブがその半径に対して長いかどうかを示す文字「Ｌ」；カーブが閉じていることを示す文字「Ｋ」；カーブが開いていることを示す文字「Ａ」。
【００１３】
ラリーイベントでのレース中、車両がレーストラックを走行しているときに、副パイロットはパイロットにその注意事項を読み上げ、パイロットがレース中に発生する困難を予測できるようにする。
【００１４】
このカーブおよび直線道路区間の注釈付けの手順は、パイロットの経験と知識に基づいて手作業で行う主観的なプロセスであるが故に、時間の観点からも、それを実行するのに必要な費用の観点からも非常に面倒である。
【００１５】
さらに、パイロットの経験に基づく手作業のプロセスであるため、他のパイロットには適応できないエラーや主観的評価を受けやすい。
【発明の概要】
【００１６】
本発明による方法の完全なる理解のために、以下では、本明細書で使用される用語の定義を提供する。
【００１７】
道路地図は、単純な、したがって方向性がなく接続されていない単純な重み付きグラフの視覚的表現であり、Ｇ＝（Ｖ，Ｅ）で示される。
【００１８】
特に、Ｖは、緯度値および経度値によって定義される、地理座標であるグラフの頂点の集合である。
【００１９】
したがって、集合Ｖのすべての点ｖは、ｖ（ｌａｔ，ｌｏｎ）として定義される。
【００２０】
Ｅは、ある頂点を別の頂点に接続するパスである重み付きの弧の集合である。
【００２１】
したがって、出発頂点Ｖｘおよび到着頂点Ｖｙが与えられると、集合Ｅの各弧ｅは、ｅ（ｖｘ，ｖｙ）として定義される。
【００２２】
単一の弧ｅの重み（ｖｘ，ｖｙ）は、パスの両端である２つの頂点ＶｘとＶｙとを接続するパスのメートル単位の長さとして定義される。
【００２３】
バウンディングボックスとは、地図作成マップ上で長方形の左上の頂点と長方形の右下の頂点とをそれぞれ示す、少なくとも一対の地理座標Ｃ１（ｌａｔ１，ｌｏｎｇ１）およびＣ２（ｌａｔ２，ｌｏｎｇ２）によって特定される長方形を意味する。
【００２４】
バウンディングボックスの拡張は可変とすることができ、その最大限の拡張は、地球全体の範囲に対応する。
【００２５】
バウンディングボックスとして、正確な経度および正確な緯度を有する点によって決定される所定数の頂点を有する、規則的な多角形を用いることも可能である。
【００２６】
サブグラフとは、グラフＧ１＝（Ｖ１，Ｅ１）を意味し、ここで、Ｖ１⊆ＶおよびＥ１⊆Ｅである。
【００２７】
グラフ内のパスとは、グラフＧの頂点ｖ１を頂点ｖ２に接続する線を意味し、これは頂点ｖ１と頂点ｖ２とを接続する弧の順序集合として定義される。
【００２８】
地図内の道路ルートとは、パスのグラフィカル表示を意味し、そのパスは数値形式である。
【００２９】
セグメントとは、地球の表面に沿って２点を結ぶ測地線を意味する。
【００３０】
弧をセグメントに変換するには、次の操作が必要である：セグメントは、地球の半径を考慮して、ｖ１とｖ２（既知の頂点ｖ１およびｖ２）を測地的に接続することによって検出される。
【００３１】
トラックとは、あるセグメントと次のセグメントとの間の角度が鋭角、鈍角、およびヌルになり得る、連続した区間の順序集合を意味する。
【００３２】
同じトラック上では、同じトラックに含まれ、ペアで連続しているすべてのセグメント間の角度は、常に同じ幅を有する必要があり、したがって、角度がすべて鋭角のトラック、角度がすべて鈍角のトラック、角度がすべてヌル角のトラック、の３種類のトラックが定義される。
【００３３】
ルート決定アルゴリズムまたは最短ルート計算は、既知のダイクストラ法を使用して実施される。
【００３４】
これらの概念は、教本中に含まれており、参照により本明細書に組み込まれる： Cormen, Thomas H.； Leiserson, Charles E.； Rivest, Ronald L.; Stein, Clifford (2001). “Section 24.3: Dijkstra’salgorithm”. Introduction to Algorithms (第2版) MIT Press and McGraw-Hill. 595-601頁. ISBN 0-262-03293-7。
【００３５】
上記に照らして、本発明の目的は、都市、郊外、サーキット場またはレース場などのあらゆる種類の道路ルートを自動的に認識するためのシステムであって、客観的でエラーのないデータを提供するが故に、これらのルートを走り得る車両のすべてのドライバーに提案することができるシステムを提供することである。
【００３６】
本発明の他の目的は、単一の出発地点を同じ到着地点に接続する複数の道路ルートを認識し、それによりドライバーまたはパイロットがそのニーズに最も適した道路ルートを個別に選択できるようにすることである。
【００３７】
本発明の他の目的は、安全運転を可能にするために、ドライバーまたはパイロットが道路での難事を事前に知ることができるようにすることである。
【００３８】
本発明の他の目的は、注意事項の指示（ディクテーション）も自動的に行われる、道路ルートを自動的に認識するためのシステムを提供することである。
【００３９】
したがって、本発明の特定の目的は、都市および郊外のルート、サーキット、レーストラックなどの道路ルート上でユーザが車両を運転するために、該道路ルートを出発地点から到着地点まで分析、計測および自動分類するシステムである。このシステムは、地形情報、地図情報、トポノミー情報などを含む道路地図、これらの道路ルートの分析、計測および分類規則などの、処理対象のデータベースの記憶手段と、記憶手段に機能的に接続された制御論理ユニットであって、処理対象のデータに基づいて、出発地点から到着地点まで運転するための描画マップを決定して出力する、推論型の計算プログラムを含むデータの処理手段を備える、制御理論ユニットと、を備えている。
【００４０】
さらに、本発明によれば、このシステムは、ユーザが道路ルートに沿って運転している間に当該ユーザに知らせることができる、描画マップへの発音信号の関連付け手段を備えることができる。
【００４１】
さらに、本発明によれば、このシステムは、例えばディスプレイなどの、描画マップの表示およびインタフェース手段を備えることができる。
【００４２】
本発明のさらなる目的は、先の請求項に従うシステム（Ｓ）によって実行される、都市および郊外ルート、サーキット、トラック、レーストラックなどの道路ルート上でユーザが車両を運転するために、該道路ルートを出発地点から到着地点まで分析、計測および自動分類する方法であって、以下のステップを含む：
ａ．各々が始点Ａおよび終点Ｂを有するセグメントの集合を含む、出発地点を到着地点に接続するルートを計算するステップと；
ｂ．ステップａで計算されたルートを、セグメントを含む折れ線に変換するステップと；
ｃ．折れ線のセグメントを正規化するステップと；
ｄ．折れ線の各セグメントに、長さおよびその後に続く２つのセグメント間に形成される角度を関連付け、出力としてトラックのグループを付与するステップと；
ｅ．トラックのグループのエラーを補正するステップと；
ｆ．前のステップｅから得られたトラックを分析し、トラックの長さ、湾曲度、曲率半径および２つのカーブを区切る直線の長さによって与えられる２つのカーブ間の距離を評価し、トラックの各々に予備的な注意事項を割り当てるステップと；
ｇ．予備的な注意事項の一貫性を確認し、最終的な注意事項を作成するステップと、を含む。
【００４３】
さらに、本発明によれば、ステップｂは、以下のサブステップを含む：
ｂ１．折れ線の各セグメントの長さを、始点Ａの空間座標と終点Ｂの空間座標との間の測地線として、下記式により計算するサブステップと：
【数１】
2019529945.tif 000003
ここで、Δφは、始点Ａと終点Ｂとの間の緯度差であり、Δｌｏｎは、始点Ａと終点Ｂとの間の経度差であるサブステップ。
【００４４】
さらに、本発明によれば、ステップｃは、以下のサブステップを含む：
ｃ１．セグメントの長さを評価するサブステップと、
ｃ２．長さが所定の閾値、例えば１８ｍよりも大きい場合、セグメントを１８ｍ以下の長さのセグメントに分割するサブステップ。
【００４５】
好ましくは、本発明によれば、ステップｄでは、セグメントとその次のセグメントとの間の角度を計算し、各セグメントの始点Ａおよび終点Ｂを平面上に投影し、平面上の２つの直線間の角度γの計算に既知の公式を適用する：
【数２】
2019529945.tif 000004
ここで、ｍおよびｍ’は、２つの連続するセグメントの角度係数である。
【００４６】
本発明によれば、常に、ステップｅは以下のサブステップを含む：
ｅ１．現在のトラックを選択し、前のトラックも次のトラックもない場合はエラー補正を実行しないが、前のトラックおよび次のトラックがある場合はサブステップｅ２を生じさせるサブステップと；
ｅ２．タイプ１のエラーの存在を確認し、エラーが存在する場合は、それを補正して次のトラックを分析し、エラーが存在しない場合は、サブステップｅ３を生じさせるサブステップと；
ｅ３．タイプ２のエラーの存在を確認し、エラーが存在する場合は、それを補正して次のトラックを分析し、エラーが存在しない場合は、サブステップｅ４を生じさせるサブステップと；
ｅ４．タイプ３のエラーの存在を確認し、エラーが存在する場合は、それを補正して次のトラックを分析し、エラーが存在しない場合は、サブステップｅ５を生じさせるサブステップと；
ｅ５．タイプ４のエラーの存在を確認し、エラーが存在する場合は、それを補正して次のトラックを分析し、エラーが存在しない場合は、次のトラックを同様に分析するサブステップ。
【００４７】
好ましくは、本発明によれば、ステップｆは、以下のサブステップを含む：
ｆ１．トラックの種類を確認し、カーブトラックの後に別のカーブトラックが続く場合は、サブステップｆ２を実行し、カーブトラックの後に直線トラックが続き、その後に別のカーブトラックが続く場合は、サブステップｆ３を実行し、次のトラックがない場合は、サブステップｆ１を終了するサブステップと；
ｆ２．それらのカーブが反対向きである場合は、２つの反対向きのカーブに対して２つの注意事項を付与し、２つのカーブが同じ向きである場合は、サブステップｆ２１を実行するサブステップと；
ｆ２１．対応するトラックの曲率半径、湾曲度、長さおよび角度の値に基づいてカーブを評価し、カーブが所定の基準に従って統合可能である場合は、サブステップｆ２２を実行し、カーブが連結されている場合は、サブステップｆ２３を実行し、カーブが連結されていない場合は、サブステップｆ２４を実行するサブステップと；
ｆ２２．連結により得られた２つのトラックを属性「トラック」に割り当てることによって新しい注意事項を作成するサブステップと；
ｆ２３．カーブが互いに連結されている場合は、各カーブトラックに１つずつ、２つの注意事項を作成し、第２の注意事項に属性「次の注意事項」を割り当てることによってそれらを互いに結びつけるサブステップと；
ｆ２４．カーブが連結されていない場合は、各カーブに１つずつ、２つの別々の注意事項を作成するサブステップと；
ｆ３．カーブが反対向きである場合は、２つの対向曲線に対して２つの注意事項を作成し、延在部について１つの注意事項を作成し、２つのカーブが同じ向きを有する場合は、そのような延在部を所定の規則によって評価するためにサブステップｆ３１を実行し、延在部が長い場合は、２つの曲線が完全に連結解除されて延在部によって区切られているものとし、各カーブに１つずつ、延在部に１つ、合計３つの別々の注意事項を作成し、延在部が短い場合は、２つのカーブを評価するためにサブステップｆ３２を実行するサブステップと；
ｆ３２．２つのカーブを評価し、それらが単一のカーブを形成するように統合可能である場合は、サブステップｆ３３を実行し、それらのカーブが連結されている場合は、サブステップｆ３４を実行するサブステップと；
ｆ３３．第１のカーブのトラック、次の延在部のトラック、および第２のカーブのトラックをマージし、それから３つのマージされたトラックを消去することによって新しい注意事項を作成するサブステップと；
ｆ３４．各カーブトラックに１つずつ、合計２つの注意事項を作成し、第２の注意事項に属性「次の注意事項」を割り当てることによってそれらをマージし、カーブが連結されていない場合は、サブステップｆ３５を実行するサブステップと；
ｆ３５．各トラックに１つずつ、合計３つの個別の注意事項を作成するサブステップ。
【００４８】
さらに、本発明によれば、ステップｇは、以下のサブステップを含む：
ｇ１．前のステップｆからの予備的な注意事項を評価し、延在部の注意事項とカーブの注意事項とを区別するサブステップと；
ｇ２．注意事項が延在部に関するものである場合は、該延在部を評価し、それが１００ｍ未満である場合はそれを削除し、それが１００ｍ超である場合は予備的な注意事項を最終的な注意事項にするサブステップと；
ｇ３．注意事項がカーブに関するものである場合は、注意事項の評価ステップを実行してそれを最終的な注意事項に分類するサブステップ。
【００４９】
好ましくは、本発明によれば、車両の運転中に、最終的な注意事項を指示するステップを含み、該ステップでは、車両の位置に関連する注意事項を指示する瞬間が計算される。
【００５０】
ここで、特には添付の図面を参照して、その好適な実施形態に従い、例示的であるが限定的ではない方法で本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明による道路ルートの自動認識システムを示すブロック図である。
【図２】本発明によるシステムによって使用される特性パラメータを含む表である。
【図３】屈曲レベルの表示を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明によるシステムの動作方法を示すブロック図である。
【図４−１】図４ａ本発明によるシステムの動作方法の一連のステップを示すブロック図である。
【図４−２】図４ｂ〜４ｅ’は、当該動作方法のステップを用いた、エラーのタイプおよび当該エラーの補正タイプのグラフィック表示を示す図である。
【図５ａ】本発明によるシステムの動作方法のさらなる一連のステップを示すブロック図である。
【図５ｂ】図５ａに示すステップで使用される表を示す図である。
【図５ｃ】図５ａに示すステップで使用される別の表を示す図である。
【図６ａ】本発明によるシステムの動作方法のさらなる一連のステップを示すブロック図である。
【図６ｂ】図６ａに示すステップで使用される表を示す図である。
【図７】本発明によるシステムの動作方法のさらなる一連のステップを示すブロック図である。
【図８】グラフの概略図である。
【図９】バウンディングボックスの概略図である。
【図１０】バウンディングボックスによるサブグラフの抽出の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
様々な図において、同様の部分は同じ参照符号で示されている。
【００５３】
このシステムＳは、車両のダッシュボード、特に衛星ナビゲーションモジュール内に含まれる。
【００５４】
別の実施形態において、このシステムＳは、コンピュータ、スマートフォン、タブレットなどの外部デバイスに設置される。
【００５５】
図１を参照すると、本発明による、道路ルートを分析、計測および自動分類するためのシステムＳは、人工知能に関するプログラムのカテゴリに属するタイプのシステムであり、特には、エキスパートシステムである。
【００５６】
このシステムＳは、システムＳの知識の基礎となるデータベースの記憶手段１であって、システムＳがその動作中に使用するすべてのデータ、情報、演繹規則および手続き理論が、ドメインと称される特定のドメイン内の一人の熟練したユーザの知識をシミュレートする、記憶手段１と；推論エンジンを含む論理制御ユニット２であって、システムＳが、記憶手段１に記憶されたデータベースに含まれる概念を具体的に適用して精巧な地図を生成する、理論制御ユニット２と；発音信号または注意事項をその精巧な地図に関連付け、車両の運転中に、ユーザとして定義されたパイロットまたはドライバーにその注意事項を指示する、関連付け手段３と；従うべき地図の表示を可能にし、ユーザとシステムＳとの間の対話を可能にする、ディスプレイおよびインタフェース手段４と、を実質的に備える。
【００５７】
このシステムＳはまた、図示しないが、音声再生手段と、開始情報、計算の部分的結果、およびユーザが時々要求する追加情報が記憶される記憶手段と、を備える。
【００５８】
この記憶手段１およびこの関連付け手段３は、システムＳの論理制御ユニット２に含まれていてもよく、ディスプレイおよびインタフェース手段４は、車両のダッシュボード、またはコンピュータ、スマートフォン、タブレットなどのような外部デバイスに設置されたディスプレイに含まれる。
【００５９】
特に、ディスプレイおよびインタフェース手段４は、即時の、簡単で、かつユーザフレンドリーなグラフィック構造、オーディオ構造、および音声構造を作成するための、既知のプログラミング言語を介して実施される。
【００６０】
一実施形態において、グラフィカルインタフェースは、出発地点から到着地点までの道路ルートの地図をディスプレイに表示し、３未満の値を有する注意事項に関連付けられたトラックを、強調色のトラック（例えば、赤色）によって強調表示する。
【００６１】
従うべき地図を車両のフロントガラス上に投影するための投影手段を、車両のダッシュボードまたは外部デバイスに設けることも可能である。
【００６２】
図１を参照すると、実線の楕円は、記憶手段１に含まれるデータ、すなわちシステムＳの知識ベースまたは計算出力を示し；破線は、システムＳの計算の部分データを示し；長方形は、入力データを次のアルゴリズムによる処理に適した形式に変換するアルゴリズムを示す。
【００６３】
記憶手段１は、ドメイン内の熟練したユーザのデータおよび知識を含む。データは、既知のデータソースからシステムＳにインポートされる、地形情報、地図情報、トポノミー情報、および類似の情報を含む道路地図である。
【００６４】
ドメイン内の熟練したユーザの知識には、対象物およびそれらの特性、特にセグメント、カーブ、直線道路セグメント、セグメント間の距離および角度などが含まれ、それぞれ特定の記号で識別される。例えば、曲率半径が３０ｍ〜４０ｍの間である右カーブは、記号「Ｄ４」で識別される。すなわち、難易度４のカーブまたは「Ｄ４」として識別されるカーブの直後に「Ｓ３」として識別されるカーブが続く場合、「Ｄ４およびＳ３」のように識別される。
【００６５】
図３に示すように、カーブに関連する数値、すなわちその難易度は、操舵角、すなわちカーブするためにステアリングホイールによって形成される角度の関数として客観的に定義される。
【００６６】
知識には、事象、すなわち、例えば「自動車が位置Ｘから位置Ｙに移動した」といったことなど、システムＳの動作環境を変える要素も含まれる。
【００６７】
記憶手段１に含まれるデータをシステムＳによって使用するためには、該データは、当該システムＳのメモリ内に適切に記憶されていなければならない。
【００６８】
特に、現実世界と記憶手段１内に存在するデータ表現との間の接続、すなわちマッピングが行われる。すなわち、論理制御ユニット２に設けられた推論エンジンが、知識表現の構造を操作するだけで新しい結論を推論できるように、現実世界がプログラミング言語を通して記述を認めていると仮定する。
【００６９】
図８，９および１０を参照すると、システムＳのディスプレイ上にトラックとして表示される知識ベースに含まれる道路地図は、グラフＧ＝（Ｖ，Ｅ）の視覚的表現である。
【００７０】
本発明による道路ルートの分析、計測および自動分類システムＳの動作は、次のようにして行われる。
【００７１】
システムＳの第１の構成段階では、ユーザは、経路の計算方法を選択することができ、それは次にトラックの形態でディスプレイ上に表示される。
【００７２】
第１のモードでは、出発地点としての、サブグラフＧｎの任意の第１の頂点Ｖｎから、到着地点としての、第１の頂点Ｖｎとは異なる任意の他の第２の頂点Ｖｎ＋１までを結ぶ、すべての可能な経路が計算される。したがって、ユーザは、自身がたどっているトラックだけではなく、その近辺のすべてのトラックを見ることができる。
【００７３】
第２のモードでは、開始地点としての、サブグラフＧｎの第１の頂点Ｖｎを、到着地点としての、第１の頂点Ｖｎとは異なる第２の頂点Ｖｎ＋１まで結ぶその経路のみが計算される。従って、ユーザは、自身がたどっているトラックだけを見ることができる。
【００７４】
システムＳの第１の構成段階０の間に、道路ルートを自動的に計測および分類するための第１のモードまたは第２のモードを選択する。
【００７５】
ステップ１では、第１のモードを選択することによってディスプレイ上に表示された地図上において、ユーザは、一対の地理座標Ｃ１（ｌａｔ１，ｌｏｎ１）およびＣ２（ｌａｔ２，ｌｏｎ２）を選択してバウンディングボックスを選択する。
【００７６】
バウンディングボックスの選択後、ステップ２において、システムＳは、開始グラフＧの集合Ｖからバウンディングボックスの内部にあるすべての頂点を選択することによって、表示された地図の範囲内のグラフＧからサブグラフＧ１を抽出する。
【００７７】
図１０も参照すると、形式的に設定された集合Ｖ１は、次式によって定義される：
V1 = {v(lat,lon)∈ V: lat≦lat1 かつ lon≧lon1 かつ lat≧lat2 かつ lon≦lon2}
ここで、ｌａｔ１，ｌｏｎ１，ｌａｔ２およびｌｏｎ２は、バウンディングボックスを定義する地理座標の点Ｃ１およびＣ２の緯度値および経度値である。
【００７８】
集合Ｖ１を定義すると、集合Ｅ１は、集合Ｖ１に含まれる頂点を結ぶ弧の集合Ｅとして定義される。
【００７９】
形式的には、集合Ｅ１は次のように定義される：
E1 = {e(v1, v2)∈ E: v1 ∈ V1 かつ v2 ∈V1}
【００８０】
サブグラフを抽出すると、ステップａにおいて、システムＳは、出発地点として選択されたサブグラフの各頂点ｖに対して、到着地点としての第２の頂点に到着するためのすべての可能な経路を計算し、既知のダイクストラ法によってルート決定する。
【００８１】
第２のモードにおいて、システムは、このステップａを直接実行し、グラフＧ内における第１の出発頂点ｖ１から第２の到着頂点ｖ２までの既知のルート決定アルゴリズム、または最短ルートの計算は、従うべき道路ルートに対するマップによって範囲が定められる。
【００８２】
次のステップｂでは、ステップａで計算された経路の変換アルゴリズムを実行して、経路を連続したセグメントである折れ線に変換し、次のステップｃでは、前のステップｂにおいて正規化された折れ線のセグメントの正規化アルゴリズムを実行する。
【００８３】
特に、ルート決定ステップａにおいて、システムＳは、たどるべき道路ルートの地図など、入力としての地図作成データを受け取り、第１のモードでは、サブグラフＧ１のすべての頂点をつなぐ複数の経路を出力し、第２のモードでは、グラフＧ内の出発頂点ｖ１を到着頂点ｖ２に結ぶ経路を出力し、当該経路をディスプレイ上にトラックの形態で表示する。
【００８４】
計算された経路は、経度と緯度の地理座標によって記述される一連の順序付けられた点を含み、それらの点は、互いに連続してリンクされて、たどるべき道路ルートの出発地点から到着地点までポリラインとも呼ばれる折れ線を描く。
【００８５】
その折れ線は、一連のセグメントを含み、各セグメントには、始点Ａ、終点Ｂ、セグメント長の値、および各セグメントが子午線（すなわち、北極点と南極点とを結ぶ想像上の縦線であり、地球の回転軸が通る線）となす角度が与えられている。
【００８６】
特に、始点Ａは、空間座標、すなわち、緯度値ｌａｔＡおよび経度値ｌｏｎＡによって示され、終点Ｂは、空間座標、すなわち、緯度値ｌａｔＢおよび経度値ｌｏｎＢによって示される。
【００８７】
変換ステップｂにおいて、システムＳは、ステップａで計算された経路、特には、折れ線を形成している各セグメントの始点の空間座標Ａおよび終点の空間座標Ｂを受け取り、次のステップで使用される所定のフォーマットで一組のデータを出力する。
【００８８】
サブステップｂ１では、次式を使用して、折れ線の各セグメント間の長さを最短距離として、すなわち地球上の始点の空間座標Ａと終点の空間座標Ｂとの間の測地距離として計算する：
【数３】
2019529945.tif 000005
ここで、Ｒ＝６３７２，７９５４７７５９８Ｋｍは、ジオイドに近似する球の平均二次半径である。
【００８９】
セグメント長の計算では、特に極端で、そして複数の平行線と交差する長距離では、０．３％の誤差が生じる可能性がある。
【００９０】
しかしながら、折れ線に含まれるセグメントの距離は数メートル程度であるので、そのような誤差は無視することができる。
【００９１】
サブステップｂ２では、各セグメントが子午線に対して形成する角度θを計算する。それは、各セグメントの始点Ａから終点Ｂへの方向として次式によって計算される：
【数４】
2019529945.tif 000006
ここで、Δφは、始点Ａと終点Ｂとの間の緯度差であり、Δｌｏｎは、始点Ａと終点Ｂとの間の経度差である。
【００９２】
変換ステップｂの後に得られる折れ線を構成するセグメントは、たどるべき道路ルートの湾曲度と、使用する地図作成法およびルート決定ステップａによって導入される変動性のいずれかと、の両方に応じて、互いに非常に異なる長さを有し得るため、正規化ステップｃが必要である。
【００９３】
セグメント間のそのような相違は、カーブおよび直線を識別することを目的とした次の道路ルート分析を極めて複雑かつ不正確にするであろう。
【００９４】
湾曲度とは、道路ルートの一部分の幾何学的形状を意味し、その一部分の不規則性を定量的に表す。
【００９５】
特に、道路区間の始点と終点が与えられたとすると、湾曲度は、始点と終点との間の測地距離と、道路区間の実際の長さと、の間の比として定義される。
【００９６】
したがって、直線道路は、始点および終点間の距離と有効長との長さが一致するため、１に近い湾曲度を有する一方で、カーブは、湾曲度の値が小さくなるほどきつくなり、例えば、ヘアピンカーブは０．５に近い湾曲度を有する。
【００９７】
したがって、正規化のステップｃにおいて、折れ線のセグメントは、均一な折れ線を有するように、すなわち均一なセグメントを含むように、等しい長さの部分に分割される。
【００９８】
この正規化ステップｃは、折れ線に属する各セグメントに対して実行し、次のサブステップを含む。
【００９９】
サブステップｃ１では、セグメント長を評価し、その長さが所定の閾値、例えば１８ｍよりも大きい場合、サブステップｃ２では、そのセグメントを１８ｍ以下の長さを有するセグメントに分割する。
【０１００】
その長さが１８ｍ未満の場合、セグメントは折れ線内で変更されない。
【０１０１】
このようにして、ステップｃ２から得られたセグメントは、折れ線内の最初のセグメントに置換される。
【０１０２】
設定閾値の１８ｍは、自動車の最大長さ、すなわち約４．５ｍの４倍の平均セグメント長を考慮して設定されたものである。
【０１０３】
論理制御ユニット２は、記憶手段に含まれる情報から始まり結論を導き出す、システムＳの一部である推論エンジンを含む。
【０１０４】
特に、推論エンジンは推論を行い、所与の時点で有用な知識部分を選択し、最終的にはユーザとのやり取りを求める。
【０１０５】
特に、論理制御ユニット２に含まれる推論エンジンでは次のステップ：カーブを認識するステップｄ、エラーを補正するステップｅ、分析するステップｆ、一致を確認するステップｇが実行される。
【０１０６】
カーブを認識するステップｄにおいて、推論エンジンは、折れ線を構成する正規化セグメントを記憶手段１から入力として受け取り、各セグメント長および２つの連続するセグメント間の角度を計測し、出力としてトラック群を返す。
【０１０７】
特に、ステップｄでは、セグメントと次のセグメントとの間の角度が計算され、各セグメントの始点Ａおよび終点Ｂを平面上に投影し、平面に沿った２つの直線の角度γを計算する既知の公式を適用する：
【数５】
2019529945.tif 000007
ここで、ｍおよびｍ’は、２つの連続した区間の角度係数である。
【０１０８】
右カーブは正の値を有する角度に対応し、左カーブは負の値を有する角度に対応し、同じ直線に属する２つの直線道路区間はヌル値の角度に対応する。
【０１０９】
角度γの計算は、折れ線を構成するすべてのカーブおよび直線道路セグメント、および次に走行する道路経路を識別するために、折れ線のすべてのセグメントに対して実行される。
【０１１０】
ステップｄから、次の３組のトラック：右カーブ、左カーブ、直線道路セグメントが得られる。
【０１１１】
各トラックは、次の定性的および定量的パラメータによって特徴づけられる。パラメータ１）および３）は定性的であり、パラメータ２）、４）〜７）は定量的である：
１）トラックに含まれるセグメントの順序集合
２）長さ
３）タイプ：右カーブ、左カーブ、直線道路セグメント
４）カーブ全体の角度
５）カーブの半径
６）湾曲度
７）値：図２の表で指定されている０〜１０の整数
【０１１２】
エラー補正のステップｅでは、ステップｄからのトラックグループにおけるエラーの識別および補正または削除が実行される。
【０１１３】
補正アルゴリズムは、専門家の知識、および一連の一般的な考慮事項、および道路ルートの予想されるコースに関する洞察、およびＧＰＳ（全地球測位システム）トラッキングを実行する車両のパイロットによって使用される通常予想されるコースと方法論を使用する。
【０１１４】
通常、元地図作成の実現による、トラッキングの最も一般的なエラーには、４つのタイプがある。
【０１１５】
タイプ１のエラーは、ジグザグである。すなわち、図４ｂに示すように、直線道路セグメントの後に４ｍ〜８ｍの間の曲率半径を有する右カーブまたは左カーブが続き、その後に別の直線道路セグメントが続くエラーである。このエラーは、図４ｂ’に示すように、ジグザグを形成している２つのカーブを、第１の直線道路セグメントの最初の部分と第２の直線道路セグメントの最後の部分とを接合する新しいセグメントで置き換えることによって補正される。
【０１１６】
タイプ２のエラーは、別のタイプのジグザグである。すなわち、図４ｃに示すように、右または左カーブの後に反対方向の小さなカーブが続き、その後に最初のカーブと同じ方向のカーブが続くエラーである。このエラーは、図４ｃ’に示すように、前後のセグメントを接合し、中央のセグメントを削除することによって補正される。
【０１１７】
タイプ３のエラーは、セグメントの不在である。すなわち、図４ｄに示すように、数メートルのセグメントが、前のセグメントと次のセグメントとゼロを超える角度を形成し、代わりに同じ直線に属しているエラーである。このエラーは、図４ｄ’に示すように、前のセグメントと次のセグメントとを連結し、中央のセグメントを削除することによって補正される。
【０１１８】
タイプ４のエラーは、道路ルートを走行している車両が、停止中の車両または非常に遅い車両、進行中の作業信号などの道路上の障害物を通過するときにＧＰＳトラック上に頻繁に報告される他のタイプのジグザグである。
【０１１９】
そのようなジグザグは、追い越しの典型的な道路ルートからなり、斜線変更、それに続く障害物の追い越し、それに続く車線への復帰からなる。
【０１２０】
折れ線において、図４ｅに示すように、道路ルートは、直線セグメントと、それに続く約４．５ｍの左カーブ（車線変更）と、それに続く１０〜３０ｍの直線セグメント（追い越し）と、それに続く約４．５ｍの右カーブ（元の車線に戻る）である。
【０１２１】
このエラーは、図４ｅ’に示すように、最初の直線セグメントと最後の車線復帰カーブの次のセグメントとを接合することによって補正される。
【０１２２】
ここで、図４ａを参照すると、ステップｅのサブステップは次の通りである：サブステップｅ１では、現在のトラックを選択し、前のトラックおよび次のトラックが存在しない場合は、その後のエラー補正を実行しないが、前のトラックおよび次のトラックが存在する場合は、ステップｅ２を実行する。
【０１２３】
ステップｅ２では、タイプ１のエラーの存在を検証し；エラーが存在する場合は、補正を行って次のトラックに送り、エラーが存在しない場合は、ステップｅ３へ進む。
【０１２４】
次のステップｅ３では、タイプ２のエラーの存在を検証し；エラーが存在する場合は、補正を行って次のトラックに送り、エラーが存在しない場合は、ステップｅ４へ進む。
【０１２５】
ステップｅ４では、タイプ３のエラーの存在を検証し；エラーが存在する場合は、補正を行って次のトラックに送り、エラーが存在しない場合はステップｅ５へ進む。
【０１２６】
次のステップｅ５では、タイプ４のエラーの存在を検証し；エラーが存在する場合は、補正を行って次のトラックに送り、エラーが存在しない場合は、いずれの場合も、次のトラックを分析する。
【０１２７】
分析するステップｆにおいて、分析アルゴリズムは、前のステップｅから取得したトラックの分析を実行し、トラックの長さ、湾曲度、曲率半径、および２つのカーブ間の距離、すなわち２つのカーブを隔てる直線トラックの長さを評価し、各トラックの説明的な注意事項を出力する。
【０１２８】
トラック分析動作と同時に、ステップｆでは、各トラックに予備的な注意事項も割り当てる。
【０１２９】
この目的のために、図５ａに示されるサブステップｆ１〜ｆ３５では、以下に説明する推論規則を採用して、一連の予備的な注意事項を作成する。
【０１３０】
各注意事項は、次の定性的および定量的パラメータによって説明される：
１）トラック（注意事項を含むトラックの順序集合）；
２）出発地点；
３）タイプ：右、左、直線道路セグメント；
４）サブタイプ：ノーマル、オープン、クローズ；
５）長さ；
６）値：図２の表に指定されている０〜９の整数
７）高度
８）次に結び付けられ得る注意事項（例えば、Ｄ３およびＳ４）
【０１３１】
ステップｆの最後には、出発地点から到着地点までの道路ルートは、道路コースを説明する一連の正確な注意事項によって強化される。
【０１３２】
注意事項は、計算から得られた値を上記のパラメータに割り当てることによって作成される。
【０１３３】
図５を参照すると、サブステップｆ１ではトラックのタイプを検証する。すなわち、カーブトラックの後に別のカーブトラックが続く場合、またはカーブトラックの後に直線道路セグメントが続き、その後に別のカーブトラックが続く場合、またはさらなるカーブがない場合を検証し、さらなるカーブがない場合はアルゴリズムを終了する。
【０１３４】
第１のケースでは、カーブの方向を検証するサブステップｆ２を実行し、第２のケースでも、カーブの方向を検証するサブステップｆ３を実行する。
【０１３５】
サブステップｆ２では、カーブが反対向きである場合、２つの対向するカーブに対して２つの注意事項を出力する。
【０１３６】
それらの注意事項は、システムの内部メモリ内のリストに格納される。
【０１３７】
２つのカーブが同一方向を有する場合、対応するトラックの値：すなわち、曲率半径、湾曲度、長さおよび角度の値に基づき、カーブ評価サブステップｆ２１を実行する。
【０１３８】
図５ｂに示す曲率半径表と、図５ｃに示す湾曲度表に従って評価する。
【０１３９】
評価に基づいて、これら２つの表を考慮すると、首尾一貫した複数のカーブは統合可能であると考えられる。すなわち、それらを融合して単一のカーブを形成することも、一緒に連結することも可能であり、例えば、開閉するカーブ、Ｄ４がＤ２を閉じるカーブが可能である。あるいは非連結、すなわち、互いに完全に切り離されて、すべての点で２つの異なるカーブとすることも可能である。
【０１４０】
カーブを統合できる可能性の評価は、以下の表に基づいて行われる：
【０１４１】
【表１】
2019529945.tif 000008
【０１４２】
この表では、行は第１のカーブの値、列は第２のカーブの値である。
【０１４３】
２つのカーブは、それらの間の距離が、表に示される対応する値よりも小さい場合には統合することができる。
【０１４４】
例えば、Ｄ１カーブとそれに続くＤ３カーブは、それらの間の距離が２２ｍ未満である場合に統合することができる。
【０１４５】
カーブを接続または連結できる可能性は、以下の表に基づいて評価される：
【０１４６】
【表２】
2019529945.tif 000009
【０１４７】
この表において、行は第１のカーブの値であり、列は第２のカーブの値である。
【０１４８】
２つのカーブは、それらが統合不可能であり、かつそれらの間の距離が表に示される対応する値よりも小さい場合に連結することができる。
【０１４９】
例えば、Ｄ１カーブとそれに続くＤ３カーブは、それらの間の距離が３０ｍ未満である場合に互いに連結することができる。
【０１５０】
カーブが統合可能である場合、サブステップｆ２２では、融合する２つのカーブトラックを「トラック」属性に割り当てることによって新しい注意事項を作成する。
【０１５１】
カーブが互いに連結されている場合、サブステップｆ２３では、各カーブに対して１つずつ、２つの注意事項を生成し、属性「次の注意事項」を第２の注意事項に割り当てることによってそれらを結び付け、例えば、Ｄ３はＤ２となる。
【０１５２】
２つの注意事項の結び付きは、「オープン」または「クローズ」タイプであり得る。
【０１５３】
「オープン」接続は、第２のカーブが第１のカーブよりも大きな曲率半径を有する場合、すなわち、曲線が開く傾向にある場合に生じる。
【０１５４】
「クローズ」接続は、第２の曲線が第１の曲線よりも小さな曲率半径を有する場合、すなわち、曲線が閉じる傾向にある場合に生じる。
【０１５５】
カーブが連結されていない場合、すなわち、直線道路セグメントが存在する場合、サブステップｆ２４では、各曲線に対して１つずつ、２つの異なる注意事項を作成する。
【０１５６】
ステップｆ３に戻って、曲線が反対方向を有する場合、２つの対向する曲線に対して２つの注意事項と拡張注意事項とを生成する。
【０１５７】
また、その注意事項は、計算デバイスの内部メモリ内のリストに格納され、２つの曲線が同一方向を有する場合、上記の表による直線道路セグメントの評価サブステップｆ３１が実行される。
【０１５８】
評価には２つの異なるケース：長い（すなわち、２０ｍ超の）直線道路セグメントと、短い（すなわち、２０ｍ以下の）同セグメントである。
【０１５９】
第１のケースでは、２つの曲線は完全には連結されておらず、実質的な直線道路区間によって分離されている。
【０１６０】
この場合、３つの別々の注意事項が作成される。各カーブに対して１つずつ、そして直線道路セグメントに対して１つである。
【０１６１】
第２のケースでは、サブステップｆ２１で実行されたものと同様に、２つの曲線の評価サブステップｆ３２を実行する。
【０１６２】
評価に基づいて、一致する曲線は：統合可能であり、すなわち、それらは単一の曲線を形成するように融合することができ、互いに連結することができ、例えば開閉する曲線（Ｄ４はＤ２と閉じる）とすることができ、または非連結とすること、すなわち、完全に切断された２つの別々の曲線とすることができる。
【０１６３】
サブステップｆ２１と同様に、曲線が統合可能である場合、サブステップ３３において、第１のカーブトラック、次の直線道路セグメントのトラック、および第２のカーブトラックをマージし、次いで３つのマージされたトラックを削除することによって新しい注意事項を作成する。
【０１６４】
カーブが互いに連結されている場合、サブステップｆ３４を実行し、ここでは、各曲線に対して１つずつ、２つの注意事項を作成し、これらは属性「次の注意事項」に第２の注意事項を割り当てることによって結び付けられる（例えば、Ｄ３はＤ２になる）。
【０１６５】
カーブが連結されていない場合、ステップｆ３５を実行し、ここでは、各トラックに１つずつ、３つの異なる注意事項を作成する、
【０１６６】
ステップｆは、道路ルートを構成する最後のトラックまで繰り返される。
【０１６７】
一貫性を確認するステップｇでは、「１８ｍの長さの右または左の値９の注意事項は、大きすぎても短すぎてもパイロットにとってリスクにならいから無視することができる」あるいは「例えば、Ｓ７のような大きなカーブの直後に、例えば、Ｓ１のような急カーブが続く場合、大きいカーブは消去されるべきである」といった専門知識に由来する考察から得られた、図６ｂに示す最小長さの表に基づき、予備的な注意事項の一貫性確認を実行することによって、最終的な注意事項を作成する。
【０１６８】
一貫性検証ステージｇの間に、一貫性のない注意事項は削除される。
【０１６９】
図６ａを参照すると、サブステップｇ１では、前のステップｆからの予備的な注意事項を評価し、直線道路セグメントの注意事項とカーブの注意事項とは区別される。
【０１７０】
注意事項が直線道路セグメントに関するものである場合、サブステップｇ２を実行して直線道路セグメントを評価し、該セグメントが１００ｍ未満であれば予備的な注意事項を削除し、該セグメントが１００ｍ超であれば予備的な注意事項を最終的な注意事項とする。
【０１７１】
注意事項がカーブに関するものである場合、注意事項を評価するステップｇ３を実する。
【０１７２】
絶対的な意味でも、その前後の注意事項との関連でも、その値が考慮される。
【０１７３】
評価では、現在の注意事項に１〜１０の範囲の重みを割り当てる。
【０１７４】
より具体的には、その重みは、図６ｂに示される最小長さと以下のタイプの規則の表によって計算される：
・注意事項に関連づけられたトラックの長さが、表に定義された対応する値よりも小さい場合、注意事項の重みは１である；
・注意事項の値が５よりも大きく、注意事項に関連づけられたトラックの長さが２０ｍ未満であり、前の注意事項および後の注意事項の両方の値が５未満である場合、注意事項の重みは２である。
【０１７５】
この重みが５以下である場合は、注意事項を削除し、この重みが５超である場合は、予備的な注意事項を最終的な注意事項とする。
【０１７６】
発音信号関連付け手段３は、推論エンジンによって作成された注意事項を、推論エンジンによって処理された地図に関連付け、それらを車両の運転中にユーザに指示する。
【０１７７】
この注意事項は、運転中の安全性を高めるのに役立つ情報で道路ルートを豊にする。
【０１７８】
ユーザは、出発地点、到着地点、およびこれらの点のアドレスまたはＧＰＳ座標を特定する任意の中間地点を選択する。
【０１７９】
出発地点から到着始点までの、任意の中間地点を通る道路ルートが定義され、走行が開始されてナビゲーションも開始されると、注意事項の関連付けおよび指示手段３は、音の再生、および／またはディスプレイ上での視覚化、および／または反射媒体への投影によって運転中に注意事項をアナウンスし、該注意事項がユーザによって適時に聞かれおよび／または表示され得るように指示のタイミングを予想し、ガイドを適切に修正することができる。
【０１８０】
関連付け手段３は、レース中に人間のナビゲータがラリードライバーにするのと同じように、前方の道路の危険性を運転中のユーザに知らせることによって該ユーザを助ける。
【０１８１】
したがって、関連付け手段３は、ラリー中の副パイロットの動作に匹敵するものであり、知識ベースおよび推論エンジンを含むエキスパートシステムの一種である。
【０１８２】
指示速度、注意事項を実際に指示する地点に関する予想は、次の予想表に基づいて定義される。
【０１８３】
【表３】
2019529945.tif 000010
【０１８４】
表中、注意事項は、実際の注意地点に対して±０．２秒の偏差で数秒前に指示され、例えば、Ｄ３からＳ２への移行では、注意事項Ｓ２は、約２秒前に指示される。
【０１８５】
関連付け手段３の推論エンジンは、車両のＧＰＳ位置に基づいて指示すべき次の注意事項を検出し、上記の表によってそれを指示する正確な瞬間を決定し、発音信号または他の信号伝達によって音声指示システムを作動させることに限定されている。
【０１８６】
指示モードは、選択されたガイドレベルに応じて決定され、典型的にはユーザの経験値または運転能力に応じて決まる。
【０１８７】
ディスプレイおよびインタフェース手段４上のユーザ設定および選択可能なガイドレベルは、実質的に４つである：
１）「マザーレベル」と呼ばれる、より簡単な基本レベルでは、カーブの指示だけが提供され、各カーブについて４つの異なる難易度がアナウンスされる：
ａ．ヘアピンカーブ
ｂ．易しい
ｃ．中級
ｄ．難しい
【０１８８】
このレベルは、一般的に慎重なガイドを有し、ガイドに慣れていない人のために特に設計されている。
【０１８９】
「ファーザーレベル」と呼ばれる第２のレベルでは、マザーレベルのようにカーブの難易度に加えて、曲率半径の可能な変形さえもアナウンスされ、この場合、「オープン」または「クローズ」がアナウンスされることで、より詳細な注意事項が指示される。このレベルは、一般的に用心深いガイドを有するが、良い運転習慣のある人のために特に設計されている。
【０１９０】
「副パイロットレベル」と呼ばれる第３のレベルでは、以下の項目を指定することによって、より詳細な注意事項が指示される：
ａ．カーブの難易度（Ｔ，１，２，３，４，５，６，７）
ｂ．カーブの方向（ＤまたはＳ）
ｃ．必要に応じて、「オープン」または「クローズ」のアナウンスによって曲率半径を変更する。
【０１９１】
このレベルは、スポーツガイドを有し、運転に精通している人のために特に設計されている。
【０１９２】
第４のレベルは、ラリードライバーに対応する「パイロットレベル」と呼ばれるトップレベルであり、以下のパラメータを指定することにより、交通の注意事項の典型的な形式に従って、利用可能なすべての詳細情報を使用して注意事項が指示される：
ａ．カーブの難易度（Ｔ，１，２，３，４，５，６，７，８，９）
ｂ．カーブの方向（ＤまたはＳ）
ｃ．カーブのタイプ（短い，普通，長い，非常に長い）
ｄ．必要に応じて、「オープン」または「クローズ」のアナウンスによって曲率半径を変更する。
【０１９３】
カーブの長さが次表に示される値よりも小さい場合、カーブは「短い」と定義される。
【０１９４】
【表４】
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【０１９５】
カーブの長さが次表に示される値を超える場合、カーブは「長い」と定義される。
【０１９６】
【表５】
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【０１９７】
カーブの長さが次表に示される値を超える場合、カーブは「非常に長い」と定義される。
【０１９８】
【表６】
2019529945.tif 000013
【０１９９】
カーブの長さが以上のいずれにも当てはまらない場合、カーブは「普通」と定義される。
【０２００】
システムＳは、以下のアルゴリズムに従って選択された出発地点および到着地点から動作する：
１）出発地点および到着地点は、例えば、話しかけることによって、指またはマウスポインタで地図上の点を示すことによって選択される；
２）注意事項は、上述のように計算され、
３）地図上の注意事項は、出発を待って表示され、
４）システムＳの始動時に指示が開始し、目的地に到着するまで継続する。
【０２０１】
走行中、各注意事の指示は、該注意事項が関連付けられている地図上の実際の地点（注意事項の始点）に対し、一定の先行を伴って事前になされる。
【０２０２】
そのような先行は、次式に基づいて、車両の瞬間速度に応じて、計算された注意事項の始点からの距離（メートル単位）として定義される：
距離＝５＋速度２＋速度＊アドバンステーブル
［前の注意事項の値］［現在の注意事項の値］      （６）
ここで、速度変数は、数十Ｋｍ／ｈで測定される車両の瞬間速度であり、変数アドバンステーブルは、アドバンステーブル３である。
【０２０３】
アドバンステーブルの値［前の注意事項の値］は、既知の前の値の行および既知の現在の値の列に対応するセルの値である。
【０２０４】
例えば、車両が４０ｋｍ／ｈで走行し、注意事項の値３から注意事項の値４まで通過する場合、その距離は、５＋４２＋４＊３＝３３である。
【０２０５】
したがって、車両が注意事項の始点から上記式によって確立された距離にあるとき、システムＳはその注意事項を指示する。
【０２０６】
使用中、ユーザは、ディスプレイおよびインタフェース手段４を用いて、ダッシュボードまたはデバイスに含まれるシステムＳを起動する。
【０２０７】
ユーザは、移動する道路ルートの出発地点および到着地点、ならびに目的の運転レベルを設定する。
【０２０８】
このシステムは、上述したように、道路ルートを分析、計測および分類し、その分類の結果を、車両のダッシュボードに設けられたディスプレイ上または他の同等のデバイス上の道路ルートに対応する地図上に視覚化することができる。
【０２０９】
ユーザはまた、地図を車両のフロントガラスに表示することができる。
【０２１０】
さらに、システムＳは、ナビゲーション中の道路ルートに関する注意事項を指示しながら、ユーザガイダンス操作と一致する指示時間を尊重する。
【０２１１】
運転中、音声再生手段は、上記に定義した事前のタイミングを考慮して、既知のテキスト読み上げシステムによって、および選択されたガイドレベルに基づいて、注意事項を指示する。
【０２１２】
上記の説明から明らかであるように、ユーザは、運転中に、自身がたどる道路ルートの特性を視覚的および音声的に事前に知ることができるという点で、システムＳはユーザに安全なガイドを提供する。
【０２１３】
本発明を、その好ましい実施形態に従い、例示的ではあるが限定的ではない方法で説明したが、当業者は、添付の特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく、変形および／または補正を加えられることを理解されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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